CN114249262A - 缆绳收放装置及其控制方法、绞车 - Google Patents

Abstract

一种缆绳收放装置及其控制方法、绞车。该缆绳收放装置包括缆绳收放部和缆绳张紧部，缆绳收放部包括储缆滚筒以及缠绕在储缆滚筒上的缆绳，缆绳张紧部包括张紧轮组，张紧轮组包括连接滚轮以及多个张紧滚轮，缆绳的一端通过连接滚轮连接至多个张紧滚轮，连接滚轮包括张力测量装置，张力测量装置配置为测量连接滚轮受到的压力，并获取缆绳张力测量值。该缆绳收放装置在工作过程中，其储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度可以基本保持一致，从而缆绳能够紧密、有序的缠绕在储缆滚筒上，进而有效避免错缆、咬缆等不良情况发生。

Description

缆绳收放装置及其控制方法、绞车

技术领域

本公开的实施例涉及一种缆绳收放装置及其控制方法、绞车。

背景技术

绞车是一种用卷筒缠绕钢丝绳或链条提升或牵引重物的轻小型起重设备，又称为卷扬机，因其操作简单、绕绳量大、移置方便，而广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等多种领域中的物料升降或平拖。

在深海勘察领域，一般通过绞车上的缆绳收放装置吊装各种用于深海作业的设备，然后进入深海进行作业。缆绳收放装置的工作状况直接影响了深海作业能否顺利进行。

发明内容

本公开至少一实施例提供一种缆绳收放装置，该缆绳收放装置包括缆绳收放部和缆绳张紧部，缆绳收放部包括储缆滚筒以及缠绕在所述储缆滚筒上的缆绳，缆绳张紧部包括张紧轮组，其中，所述张紧轮组包括连接滚轮以及多个张紧滚轮，所述缆绳的一端通过所述连接滚轮连接至所述多个张紧滚轮，其中，所述连接滚轮包括张力测量装置，所述张力测量装置配置为测量所述连接滚轮受到的压力，并获取缆绳张力测量值。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述张力测量装置包括销轴式张力传感器，所述连接滚轮还包括可绕所述销轴式张力传感器旋转的滚轮。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述缆绳张紧部还包括缆绳张紧驱动部，所述缆绳张紧驱动部包括第一变频电机，所述第一变频电机的输出端与所述多个张紧滚轮中的至少一个张紧滚轮连接，以驱动所述至少一个张紧滚轮转动。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述至少一个张紧滚轮包括第一主动滚轮，所述多个张紧滚轮还包括第一从动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮的轮缘彼此相对以夹置所述缆绳。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述张紧部还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器配置为驱动所述第一从动滚轮移动，以调节所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述至少一个张紧滚轮还包括第二主动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮沿第一方向并列设置；所述多个张紧滚轮还包括第二从动滚轮，所述第一从动滚轮和所述第二从动滚轮沿所述第一方向并列设置，且设置在所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的一侧，所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮的轮缘彼此相对以夹置所述缆绳。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述至少一个致动器还配置为驱动所述第二从动滚轮移动，以调节所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述缆绳张紧驱动部还包括旋转编码器，所述旋转编码器与所述第一变频电机的输出端连接，配置为测量所述第一变频电机的输出转速。

例如，本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置中，所述缆绳收放部还包括第二变频电机，所述第二变频电机配置为驱动所述储缆滚筒转动。

本公开至少一实施例还提供一种缆绳收放装置的控制方法，包括：确定所述缆绳收放部的缆绳张力目标值，并控制所述缆绳收放部进行收揽或放缆；测量所述连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值，比较所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值，以及在所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，维持当前工作状态，在所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值大于阈值的情况下，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，直至所述张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值。

例如，本公开至少一实施例提供的控制方法中，所述张力测量装置包括销轴式张力传感器，所述连接滚轮还包括可绕所述销轴式张力传感器旋转的滚轮，其中，测量所述连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值，包括：采用所述销轴式张力传感器测量所述滚轮受到的压力，并根据所述压力计算所述缆绳张力测量值。

例如，本公开至少一实施例提供的控制方法中，所述多个张紧滚轮包括第一主动滚轮以及第一从动滚轮，所述缆绳夹置在所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间，其中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，包括：调节所述第一主动滚轮的转动速度；和/或调节所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离。

例如，本公开至少一实施例提供的控制方法中，所述多个张紧滚轮还包括第二主动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮沿第一方向并列设置；所述多个张紧滚轮还包括第二从动滚轮，所述第一从动滚轮和所述第二从动滚轮沿所述第一方向并列设置，且设置在所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的一侧，所述缆绳还夹置在所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间；其中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，还包括：调节所述第二主动滚轮的转动速度；和/或调节所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离。

例如，本公开至少一实施例提供的控制方法中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，包括：减小所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离以及所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离，和/或提高所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的转动速度，来提高所述多个张紧滚轮提供的张紧力大小；或者增大所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离以及所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离，和/或减小所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的转动速度，来减小所述多个张紧滚轮提供的张紧力大小。

例如，本公开至少一实施例提供的控制方法中，所述阈值为所述缆绳张力目标值的百分之五。

本公开至少一实施例还提供一种绞车，该绞车包括本公开实施例提供的缆绳收放装置。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的立体结构示意图；

图2为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的张紧轮组的结构示意图；

图3为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的另一立体结构示意图；

图4为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的控制系统的框图；

图5为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的控制方法的流程图；

图6为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的控制放缆过程的流程图；以及

图7为本公开至少一实施例提供的缆绳收放装置的控制收揽过程的流程图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

由前面所述，缆绳收放装置的工作状况直接影响了深海作业能否顺利进行，而缆绳收放装置的结构以及控制方法直接影响了缆绳收放装置是否能平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。

本公开至少一实施例提供一种缆绳收放装置及其控制方法、绞车。该缆绳收放装置包括缆绳收放部和缆绳张紧部，缆绳收放部包括储缆滚筒以及缠绕在储缆滚筒上的缆绳，缆绳张紧部包括张紧轮组，张紧轮组包括连接滚轮以及多个张紧滚轮，缆绳的一端通过连接滚轮连接至所述多个张紧滚轮，其中，连接滚轮包括张力测量装置，张力测量装置配置为测量连接滚轮受到的压力，并获取缆绳张力测量值。

本公开实施例提供的缆绳收放装置在工作过程中，通过张力测量装置可以测量连接滚轮受到的压力，进而获取缆绳张力测量值，通过比较该缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值可以控制多个张紧滚轮提供的张紧力，使得储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度基本保持一致，从而缆绳能够紧密、有序的缠绕在储缆滚筒上，进而有效避免错缆、咬缆等不良情况发生，使得缆绳收放装置能够平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。

下面通过几个具体的实施例对本公开的缆绳收放装置及其控制方法、绞车进行说明。

本公开至少一实施例提供一种缆绳收放装置，图1示出了该缆绳收放装置的立体结构示意图，图2示出了缆绳收放装置的张紧轮组的结构示意图，图3示出了该缆绳收放装置的另一立体结构示意图。需要说明的是，为了图示的简洁与清晰，附图中仅示出了部分部件。

如图1-图3所示，该缆绳收放装置包括缆绳收放部和缆绳张紧部。缆绳收放部包括储缆滚筒101以及缠绕在储缆滚筒101上的缆绳102，储缆滚筒101配置为可滚动以实现收揽、放缆等功能。例如，缆绳102可以为电缆、钢缆等缆绳。储缆滚筒101可通过轴承进行旋转。

如图1-图3所示，缆绳张紧部包括张紧轮组，张紧轮组包括连接滚轮201以及多个张紧滚轮202，缆绳102的一端通过连接滚轮201连接至多个张紧滚轮202。多个张紧滚轮202可以对缆绳102提供张紧力，实现张紧功能。

例如，连接滚轮201可以包括张力测量装置2011，张力测量装置2011配置为测量连接滚轮201受到的压力，并获取缆绳张力测量值。

例如，在缆绳收放装置进行收揽、放缆的过程中，储缆滚筒101会根据缆绳张力目标值进行一定方向和一定速度的滚动，从而实现收揽或者放缆等操作，缆绳102会提供一定的目标张力，此时，多个张紧滚轮202也会提供一定的张紧力，连接滚轮201的张力测量装置2011可以测量得到该张紧力的测量值，即缆绳张力测量值。例如，缆绳收放装置还包括控制系统，该缆绳张力测量值可以被反馈给该控制系统，进而控制系统可通过比较该缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值调节多个张紧滚轮202提供的张紧力，最终使得多个张紧滚轮202提供的张紧力基本等于缆绳张力目标值，并且储缆滚筒101与多个张紧滚轮202的线速度基本保持一致。由此，缆绳102能够紧密、有序的缠绕在储缆滚筒101上，进而有效避免错缆、咬缆等不良情况发生，使得缆绳收放装置能够平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。

例如，在一些实施例中，张力测量装置2011包括销轴式张力传感器，连接滚轮201还包括可绕销轴式张力传感器旋转的滚轮2012。在缆绳收放装置进行收揽、放缆的过程中，连接滚轮201会承受多个张紧滚轮202提供的张紧力，因此销轴式张力传感器会感受到压力，并将该压力换算为缆绳张力测量值。

例如，滚轮2012通过销轴式张力传感器连接于位于储缆滚筒101一侧的侧板上，滚轮2012可以绕销轴式张力传感器自由旋转，销轴式张力传感器可以通过检测缆绳102对滚轮2012的压力大小计算出缆绳102的张紧力值。例如，销轴式张力传感器可以把张紧力值转换成电信号(例如电压)传输到控制系统。

例如，在缆绳无负载的情况，可以驱动张紧轮组将缆绳102从储缆滚筒101上拉出，便于无负载收放。

例如，在一些实施例中，缆绳张紧部还包括缆绳张紧驱动部，缆绳张紧驱动部包括第一变频电机203，第一变频电机203的输出端2031与多个张紧滚轮202中的至少一个张紧滚轮连接，以驱动至少一个张紧滚轮转动，并可以调节该至少一个张紧滚轮的转动速度。

例如，第一变频电机203的输出端2031还包括减速机(未示出)，减速机可以进一步调节第一变频电机203的输出转速，从而精确控制多个张紧滚轮202的转动速度。

例如，在一些实施例中，与第一变频电机203的输出端2031连接的至少一个张紧滚轮包括第一主动滚轮2021，此时，多个张紧滚轮202还可以包括第一从动滚轮2023，第一主动滚轮2021和第一从动滚轮2023的轮缘彼此相对以夹置缆绳102，从而可以通过调节第一主动滚轮2021和第一从动滚轮2023的间距调节缆绳102在第一主动滚轮2021和第一从动滚轮2023之间受到的摩擦力，进而调节对缆绳102的张紧力。

需要说明的是，在本公开的实施例中，张紧轮组中的连接滚轮和张紧滚轮的轴线是彼此平行的。调整主动滚轮和从动滚轮之间的距离可以是调整轴线之间的距离，以调整主动滚轮和从动滚轮的彼此相对的轮缘之间的距离，进而调节对缆绳的张紧力。

例如，第一变频电机203的输出端2031具有齿轮，第一主动滚轮2021与齿轮啮合，从而第一变频电机203可以驱动第一主动滚轮2021进行旋转，第一主动滚轮2021依靠摩擦力带动第一从动滚轮2023进行转动。

例如，在一些实施例中，如图1所示，缆绳张紧部还包括至少一个致动器204，该至少一个致动器204可以设置在图1中虚线框所示的位置。例如，致动器204配置为驱动第一从动滚轮2023移动，以调节第一主动滚轮2021和第一从动滚轮2023之间的距离。

例如，在一些实施例中，与第一变频电机203的输出端2031连接的至少一个张紧滚轮还包括第二主动滚轮2022，第一主动滚轮2021和第二主动滚轮2022沿第一方向(即图中的水平)并列设置；多个张紧滚轮202还包括第二从动滚轮2024，第一从动滚轮2023和第二从动滚轮2024沿第一方向并列设置，且设置在第一主动滚轮2021和第二主动滚轮2022的一侧，第二主动滚轮2022和第二从动滚轮2024的轮缘彼此相对以夹置缆绳102。

例如，第一主动滚轮2021和第一从动滚轮2023沿与第一方向垂直的第二方向(即图中的竖直方向)并列排布，类似地，第二主动滚轮2022和第二从动滚轮2024也沿第二方向并列排布，由此多个张紧滚轮202可以更好的夹置缆绳102，并提供一定的张紧力。

例如，致动器204还可以配置为驱动第二从动滚轮2024移动，以调节第二主动滚轮2022和第二从动滚轮2024之间的距离。

例如，上述至少一个致动器204可以仅为一个致动器，此时，该致动器可以分别控制第一从动滚轮2023和第二从动滚轮2024进行移动，例如控制第一从动滚轮2023和第二从动滚轮2024中的一个进行移动或者控制第一从动滚轮2023和第二从动滚轮2024同时进行移动；或者，上述至少一个致动器也可以为两个致动器，例如第一致动器和第二致动器，第一致动器控制第一从动滚轮2023进行移动，第二致动器控制第二从动滚轮2024进行移动。本公开的实施例对第一从动滚轮2023和第二从动滚轮2024的控制方式不做限定。

例如，多个张紧滚轮202的表面有耐磨且具有一定摩擦系数的材料，例如MGB工程塑料合金、MGE工程塑料合金或者聚醚醚酮(PEEK)等，从而可以通过调节主动滚轮和从动滚轮之间的间隙，来调节多个张紧滚轮202提供的张紧力的大小。例如，减小主动滚轮和从动滚轮之间的间隙，可以增大多个张紧滚轮202对缆绳102的张紧力。增大主动滚轮和从动滚轮之间的间隙，可以减小多个张紧滚轮202对缆绳102的张紧力。例如，多个张紧滚轮202还可以在无负载的情况下将缆绳102抽出。

例如，在一些实施例中，如图2所示，缆绳张紧驱动部还可以包括旋转编码器205，旋转编码器205与第一变频电机的输出端2031连接，配置为测量第一变频电机的输出转速。例如，旋转编码器205还可以将该输出转速传输至控制系统，以便控制系统进行更精确的控制操作。

例如，在一些实施例中，缆绳收放部还包括第二变频电机103，第二变频电机103配置为驱动储缆滚筒201转动，根据缆绳张力目标值提供一定的转速，并根据操作种类(例如收揽或者放缆)提供一定的转动方向。

例如，图4示出了缆绳收放装置的控制系统的框图，如图4所示，缆绳收放装置的控制系统包括上位机模块、PLC(Programmable Logic Controller)控制模块、缆绳收放控制模块和缆绳张紧控制模块。

例如，PLC控制模块包括通讯单元、CPU单元、数字量输入输出单元、模拟量输入输出单元以及变频器等。上位机模块包含触摸屏、台式机或笔记本等。触摸屏作为本地控制元器件，可以监控当前作业状态，设置作业参数，例如输入缆绳张紧目标值；台式机或笔记本可以作为远程控制元器件，功能与触摸屏基本相同，或是作为编程配置元器件，可以对PLC控制程序、触摸屏重新编程，对变频器重新配置。例如，控制系统对第一变频电机、第二变频电机以及主动滚轮与从动滚轮之间的间隙的调节皆采用模拟量控制。例如，缆绳收放控制模块可以包括对第二变频电机和与其连接的减速机的控制模块等，缆绳张紧控制模块可以包括张力检测装置的检测模块以及对第一变频电机和与其连接的减速机的控制模块等。本公开的实施例对控制系统的具体形式不做限定，只要可以实现上述控制功能即可。

由于在缆绳收放过程中，随着储缆滚筒101上剩余缆绳102的容量(长度)不同，缆绳102的张力随缠绕半径变化而变化。本公开的实施例中，通过设置张力测量装置，并根据张力测量装置测得的缆绳张力测量值，可以实时调节多个张紧滚轮202提供的张紧力大小，使得多个张紧滚轮202提供的张紧力基本等于缆绳张力目标值，并且储缆滚筒101与多个张紧滚轮202的线速度基本保持一致。由此，缆绳能够紧密、有序的缠绕在储缆滚筒101上，进而有效避免错缆、咬缆等不良情况发生，使得缆绳收放装置能够平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。

另外，本公开实施例提供的缆绳收放装置采用电驱动，而非液压驱动，即形成为电驱式缆绳收放装置，电驱式缆绳收放装置可配合电驱式绞车使用，无需单独配备液压站，节省空间和维护成本，且不存在液压油存在泄露的风险，在进行深海工作时不会造成海洋污染。

本公开至少一实施例还提供一种缆绳收放装置的控制方法，该缆绳收放装置可以为本公开实施例提供的缆绳收放装置，如图5所示，该控制方法可以包括步骤S101-S103。

步骤S101：确定缆绳收放部的缆绳张力目标值，并控制缆绳收放部进行收揽或放缆。

例如，根据缆绳所要承受的负载的大小确定缆绳张力目标值，然后输入控制系统，然后控制系统可以控制第二变频电机输出相应的转速并提供相应的旋转方向，以驱动储缆滚筒201按照所需的方向和所需的速度进行旋转，实现收揽、放缆等操作。

步骤S102：测量连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值。

例如，采用张力测量装置测量连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值，并将该缆绳张力测量值反馈给控制系统。

例如，在一些实施例中，张力测量装置包括销轴式张力传感器，连接滚轮还包括可绕销轴式张力传感器旋转的滚轮，此时，可以采用销轴式张力传感器测量滚轮受到的压力，并根据压力计算缆绳张力测量值。

步骤S103：比较缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，维持当前工作状态，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值大于阈值的情况下，调节缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，直至张力测量值以及缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值。

例如，控制系统中设置有比较的阈值，该阈值可以为缆绳张力目标值的百分之五或者百分之三等，具体可以根据实际工作情况设定。

例如，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，说明储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度基本保持一致，此时，可以维持当前工作状态；或者，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值大于阈值的情况下，说明储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度相差较大，此时，需要调节多个张紧滚轮提供的张紧力，以使得储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度能够基本保持一致。

例如，在一些实施例中，多个张紧滚轮包括第一主动滚轮以及第一从动滚轮，缆绳夹置在第一主动滚轮和第一从动滚轮之间，此时，调节缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小可以包括：调节第一主动滚轮的转动速度，或者，调节第一主动滚轮和第一从动滚轮之间的距离，或者，同时调节第一主动滚轮的转动速度以及第一主动滚轮和第一从动滚轮之间的距离。

例如，在一些实施例中，多个张紧滚轮还包括第二主动滚轮，第一主动滚轮和第二主动滚轮沿第一方向并列设置；多个张紧滚轮还包括第二从动滚轮，第一从动滚轮和第二从动滚轮沿第一方向并列设置，且设置在第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的一侧，缆绳还夹置在第二主动滚轮和第二从动滚轮之间；此时，调节缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小还可以包括：调节第二主动滚轮的转动速度，或者，调节第二主动滚轮和第二从动滚轮之间的距离，或者，同时调节第二主动滚轮的转动速度以及第二主动滚轮和第二从动滚轮之间的距离。

例如，在一些实施例中，减小第一主动滚轮和第一从动滚轮之间的距离以及第二主动滚轮和第二从动滚轮之间的距离，例如采用致动器驱动第一从动滚轮和第二从动滚轮向远离第一主动滚轮和第二主动滚轮的方向移动，可以提高多个张紧滚轮提供的张紧力大小；或者，提高第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动速度，例如，提高第一变频电机的转动速度，可以提高多个张紧滚轮提供的张紧力大小。或者，增大第一主动滚轮和第一从动滚轮之间的距离以及第二主动滚轮和第二从动滚轮之间的距离，例如采用致动器驱动第一从动滚轮和第二从动滚轮向靠近第一主动滚轮和第二主动滚轮的方向移动，可以减小多个张紧滚轮提供的张紧力大小；或者，减小第一主动滚轮和第二主动滚轮的转动速度，例如，减小第一变频电机的转动速度，可以减小多个张紧滚轮提供的张紧力大小。

在具体操作时，例如，如图6所示，在缆绳收放装置进行放缆操作的过程中，首先根据实际工作需要设定缆绳张力目标值。控制系统基于缆绳张力目标值控制第二变频电机工作，调节第二变频电机至合适输出转速、并按放缆方向转动，配合张紧轮组，张紧轮组将缆绳压紧并产生一定摩擦力，进而产生拉力。此时，储缆滚筒在第二变频电机驱动下旋转将缆绳放出，产生张力，销轴式张力传感器布置于连接滚轮的芯轴处，可监测此时多个张紧滚轮提供的张力值大小，获取张力测量值，并作为反馈信号传递至控制系统，通过PLC控制模块控制第一变频电机的旋转速度以及张紧轮组提供的扭矩改变提供的张紧力大小。例如，比较张力测量值以及张力目标值，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，维持当前工作状态，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值大于阈值范围的情况下，当销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值小于缆绳张力目标值时，PLC控制模块控制第一变频电机增大转速和/或控制张紧轮组增大提供的扭矩(例如减小主动滚轮与从动滚轮之间的间隙)，由此提高张紧轮组提供的张力值，直至销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值与缆绳张力目标值基本一致。例如，当销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值大于缆绳张力目标值时，PLC控制模块控制第一变频电机减小转速和/或控制张紧轮组减小提供的扭矩(例如增大主动滚轮与从动滚轮之间的间隙)，由此降低张紧轮组提供的张力值，直至销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值与缆绳张力目标值基本一致。

例如，如图7所示，在缆绳收放装置进行收揽操作的过程中，首先根据实际工作需要设定缆绳张力目标值。控制系统基于缆绳张力目标值控制第二变频电机工作，调节第二变频电机至合适输出转速、并按收缆方向转动，配合张紧轮组，张紧轮组将缆绳压紧并产生一定摩擦力，进而产生拉力。此时，储缆滚筒在第二变频电机驱动下旋转将缆绳收回，产生张力，销轴式张力传感器布置于连接滚轮的芯轴处，可监测此时多个张紧滚轮提供的张力值大小并作为反馈信号传递至控制系统，通过PLC控制模块控制第一变频电机的旋转速度以及张紧轮组提供的扭矩改变提供的张力大小。例如，比较张力测量值以及张力目标值，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，维持当前工作状态，在缆绳张力测量值以及缆绳张力目标值的差值大于阈值范围的情况下，当销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值小于缆绳张力目标值时，PLC控制模块控制第一变频电机增大转速和/或控制张紧轮组增大提供的扭矩(例如减小主动滚轮与从动滚轮之间的间隙)，由此提高张紧轮组提供的张力值，直至销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值与缆绳张力目标值基本一致。例如，当销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值大于缆绳张力目标值时，PLC控制模块控制第一变频电机减小转速和/或控制张紧轮组减小提供的扭矩(例如增大主动滚轮与从动滚轮之间的间隙)，由此降低张紧轮组提供的张力值，直至销轴式张力传感器检测到缆绳张力测量值与缆绳张力目标值基本一致。

本公开实施例提供的上述控制方法可以实时调节多个张紧滚轮提供的张紧力，进而使储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度时钟保持基本一致，从而缆绳能够紧密、有序的缠绕在储缆滚筒上，进而有效避免错缆、咬缆等不良情况发生，使得缆绳收放装置能够平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。

本公开至少一实施例还提供一种绞车，该绞车包括本公开实施例提供的缆绳收放装置。该绞车可以应用在深海勘察领域，通过缆绳收放装置吊装各种用于深海作业的设备，然后进入深海进行作业。由于缆绳收放装置的储缆滚筒与多个张紧滚轮的线速度可以基本保持一致，使得缆绳收放装置能够平稳、安全的进行收揽、放缆等操作。另外，该缆绳收放装置采用电驱动，无需单独配备液压站，由此可以节省空间和维护成本，且不存在液压油存在泄露的风险，在进行深海工作时不会造成海洋污染。

还有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。

(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种缆绳收放装置，包括：

缆绳收放部，包括储缆滚筒以及缠绕在所述储缆滚筒上的缆绳，

缆绳张紧部，包括张紧轮组，其中，所述张紧轮组包括连接滚轮以及多个张紧滚轮，所述缆绳的一端通过所述连接滚轮连接至所述多个张紧滚轮，

其中，所述连接滚轮包括张力测量装置，所述张力测量装置配置为测量所述连接滚轮受到的压力，并获取缆绳张力测量值。

2.根据权利要求1所述的缆绳收放装置，其中，所述张力测量装置包括销轴式张力传感器，所述连接滚轮还包括可绕所述销轴式张力传感器旋转的滚轮。

3.根据权利要求1或2所述的缆绳收放装置，其中，所述缆绳张紧部还包括缆绳张紧驱动部，所述缆绳张紧驱动部包括第一变频电机，所述第一变频电机的输出端与所述多个张紧滚轮中的至少一个张紧滚轮连接，以驱动所述至少一个张紧滚轮转动。

4.根据权利要求3所述的缆绳收放装置，其中，所述至少一个张紧滚轮包括第一主动滚轮，所述多个张紧滚轮还包括第一从动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮的轮缘彼此相对以夹置所述缆绳。

5.根据权利要求4所述的缆绳收放装置，其中，所述张紧部还包括至少一个致动器，所述至少一个致动器配置为驱动所述第一从动滚轮移动，以调节所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离。

6.根据权利要求5所述的缆绳收放装置，其中，所述至少一个张紧滚轮还包括第二主动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮沿第一方向并列设置；

所述多个张紧滚轮还包括第二从动滚轮，所述第一从动滚轮和所述第二从动滚轮沿所述第一方向并列设置，且设置在所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的一侧，

所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮的轮缘彼此相对以夹置所述缆绳。

7.根据权利要求6所述的缆绳收放装置，其中，所述至少一个致动器还配置为驱动所述第二从动滚轮移动，以调节所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离。

8.根据权利要求3所述的缆绳收放装置，其中，所述缆绳张紧驱动部还包括旋转编码器，所述旋转编码器与所述第一变频电机的输出端连接，配置为测量所述第一变频电机的输出转速。

9.根据权利要求3所述的缆绳收放装置，其中，所述缆绳收放部还包括第二变频电机，所述第二变频电机配置为驱动所述储缆滚筒转动。

10.一种如权利要求1所述的缆绳收放装置的控制方法，包括：

确定所述缆绳收放部的缆绳张力目标值，并控制所述缆绳收放部进行收揽或放缆；

测量所述连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值，

比较所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值，以及

在所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值范围的情况下，维持当前工作状态，

在所述缆绳张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值大于阈值的情况下，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，直至所述张力测量值以及所述缆绳张力目标值的差值小于或等于阈值。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，所述张力测量装置包括销轴式张力传感器，所述连接滚轮还包括可绕所述销轴式张力传感器旋转的滚轮，

其中，测量所述连接滚轮受到的压力，获取缆绳张力测量值，包括：

采用所述销轴式张力传感器测量所述滚轮受到的压力，并根据所述压力计算所述缆绳张力测量值。

12.根据权利要求10或11所述的控制方法，其中，所述多个张紧滚轮包括第一主动滚轮以及第一从动滚轮，所述缆绳夹置在所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间，

其中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，包括：

调节所述第一主动滚轮的转动速度；和/或

调节所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，所述多个张紧滚轮还包括第二主动滚轮，所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮沿第一方向并列设置；所述多个张紧滚轮还包括第二从动滚轮，所述第一从动滚轮和所述第二从动滚轮沿所述第一方向并列设置，且设置在所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的一侧，所述缆绳还夹置在所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间；

其中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，还包括：

调节所述第二主动滚轮的转动速度；和/或

调节所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离。

14.根据权利要求13所述的控制方法，其中，调节所述缆绳张紧部的多个张紧滚轮提供的张紧力大小，包括：

减小所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离以及所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离，和/或提高所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的转动速度，来提高所述多个张紧滚轮提供的张紧力大小；或者

增大所述第一主动滚轮和所述第一从动滚轮之间的距离以及所述第二主动滚轮和所述第二从动滚轮之间的距离，和/或减小所述第一主动滚轮和所述第二主动滚轮的转动速度，来减小所述多个张紧滚轮提供的张紧力大小。

15.根据权利要求10或11所述的控制方法，其中，所述阈值为所述缆绳张力目标值的百分之五。

16.一种绞车，包括权利要求1-9任一所述的缆绳收放装置。

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